一种基于-极幅调制-原理的无刷双馈电机绕线转子排布方法

３０一利－基于“极幅调制”原理的无刷双馈电机绕线转子排们方法２０１０．№２

引言

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】极幅调制＂原理的无刷双馈

电机绕线转子排布方法

张经纬，王雪帆

（华中科技大学电气与电子工程学院，武汉４３００７４）

［摘要］传统的无刷双馈电机特殊笼型转子存在谐波含量大，导体利用率低的问题，而绕线转子接法灵活，有望改善转子性能，从而提高电机的运行性能。本文提出了一种基于“极幅调制”原理的无刷双馈电机绕线转子的排布方法，该方法可以借鉴交流绕组的变极理论，并通过经典的“对称轴线法”来具体实现，具有概念清晰，设计灵活的优点。给出了该排布方法的基本原理和实现步骤，并结合一个７２槽８／４极的设计方案来具体说明。

［关键词］无刷双馈电机；绕线转子；极幅调制；变极理论

［中图分类号］ＴＭ３０２［文献标识码］Ａ［文章编号］１０００．３９８３（２０１０）０２－００３０－０４

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无刷双馈电机（ＢｒｕｓｈｌｅｓｓＤｏｕｂｌｙ—ＦｅｄＭａｃｈｉｎｅ，ＢＤＦＭ）是近年来电机领域研究的一个热点，它最早由Ｈｕｎｔ提出，经过Ｂｒｏａｄｗａｙ等人的改进，形成了比较经典的特殊笼型转子结构，一直沿用至今ｕ《’。上世纪八十年代中期以来，随着世界各国对风能等绿色能源开发的日益重视，美国Ｏｒｅｇｏｎ州立大学、英国剑桥大学、囤内沈阳丁业大学等众多高校和研究机构对无刷双馈电机的运行理论和控制方法等展开了深入的研究，取得了很多理论成果”＿刚，但是由于存在一些转子谐波含量大，电机效率低，体积较大等问题，该电机尚未进入工业应用。不过，国内外的研究者一致认为该电机在变速驱动（ＡＳＤ）和变速恒频发电（ＶＳＧ）领域有很好的应用前景。

无刷双馈电机的结构示意图如图ｌ所示，它的定子上具有极对数不同的两套绕组，分别称为功率绕组和控制绕组，极对数分别为Ｐ。和Ｐ：。运行时，功率绕组接工频电源，控制绕组通过双向变频器接到工频电源。

电网

图Ｉ元刷双馈电机的结构示意图

传统的无刷双馈电机采用的是类似于图２所示的特殊笼型转子，它Ｆｈ若干个所谓的“巢”组成，每个“巢”

万方数据

电动机基本知识

电动机基本知识电动机通常简称为电机，俗称马达，在电路中用字母“M”（旧标准用“D”）表示。它的作用就是将电能转换为机械能。 1、按工作电源分类根据工作电源的不同，电动机可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机根据电源相数分为单相电动机和三相电动机。直流电动机又分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。永磁直流电动机又分为稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。 2、按结构和工作原理分类电动机按结构及工作原理可分为同步电动机和异步电动机两种。同步电动机又分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机 3 种。异步电动机又分为感应电动机和交流换向器电动机两种。感应电动机又分为单相异步电动机、三相异步电动机和罩极异步电动机3 种。交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机 3 种。 3、按启动与运行方式分类电动机按启动与运行方式可分为电容启动式电动机、电容启动运转式电动机和分相式电动机。

4、按用途分类电动机按用途可分为驱动用电动机和控制用电动机。驱动用电动机又分为电动工具（包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具）用电动机、家电（包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、复读机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀、电动自行车、电动玩具等）用电动机、其他通用小型机械设备（包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等）用电动机。控制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。 5、按转子的结构分类电动机按转子的结构可分为笼型感应电动机（早期称为鼠笼型异步电动机）和绕线转子感应电动机（早期称为绕线型异步电动机）。 6、按运转速度分类电动机按运转速度可分为低速电动机、高速电动机、恒速电动机、调速电动机。低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。调速电动机除可分为有极恒速电动机、无极恒速电动机、有极变速电动机和无极变速电动机外，还可分为电磁调速电动机、直流调速电动机、PWM 变频调速电动机和开关磁阻调速电动机。 7、按防护形式分类

三相双速异步电动机控制电路

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一、双速电机控制原理调速原理根据三相异步电动机的转速公式：n1=60f/p 三相异步电动机要实现调速有多种方法，如采用变频调速（YVP变频调速电机配合变频器使用），改变励磁电流调速（使用YCT电磁调速电机配合控制器使用，可实现无极调速），也可通过改变电动机变极调速，即是通过改变定子绕组的连接方法达到改变定子旋转磁场磁极对数，从而改变电动机的转速。根据公式；n1=60f/p可知异步电动机的同步转速与磁极对数成反比，磁极对数增加一倍，同步转速n1下降至原转速的一半，电动机额定转速n也将下降近似一半，所以改变磁极对数可以达到改变电动机转速的目的（这也是常见的2极电机同步转速为3000rpm,4极电机同步转速1500rpm,6极电机同步转速1000rpm等）。这种调速方法是有级的，不能平滑调速，而且只适用于鼠笼式电动机，这就是双速电机的调速原理。下图介绍的是最常见的单绕组双速电动机，转速比等于磁极倍数比，如2极／4极、4级／8极，从定子绕组△接法变为YY接法，磁极对数从p＝2变为p=1。 ∴转速比＝2／1＝2 双速电机的变速原理是: 电机的变速采用改变绕组的连接方式，也就是说用改变电机旋转磁场的磁极对数来改变它的转速。如你单位的双速电机(风机),平时转速低,有时风机就高速转，主要是通过外部控制线路的切换来改变电机线圈的绕组连接方式来实现。 1、在定子槽内嵌有两个不同极对数的共有绕组，通过外部控制线路的切换来改变电机定子绕组的接法来实现变更磁极对数； 2、在定子槽内嵌有两个不同极对数的独立绕组； 3、在定子槽内嵌有两个不同极对数的独立绕组，而且每个绕组又可以有不同的联接。（一）双速电机定子接线图三相双速异步电动机的定子绕组有两种接法：△接和YY接法，如下图所示。

双馈发电机工作原理

第七章双馈风力发电机工作原理我们通常所讲的双馈异步发电机实质上是一种绕线式转子电机，由于其定、转子都能向电网馈电，故简称双馈电机。双馈电机虽然属于异步机的范畴，但是由于其具有独立的励磁绕组，可以象同步电机一样施加励磁，调节功率因数，所以又称为交流励磁电机，也有称为异步化同步电机。同步电机由于是直流励磁，其可调量只有一个电流的幅值，所以同步电机一般只能对无功功率进行调节。交流励磁电机的可调量有三个：一是可调节的励磁电流幅值；二是可改变励磁频率；三是可改变相位。这说明交流励磁电机比同步电机多了两个可调量。通过改变励磁频率，可改变发电机的转速，达到调速的目的。这样，在负荷突变时，可通过快速控制励磁频率来改变电机转速，充分利用转子的动能，释放或吸收负荷，对电网扰动远比常规电机小。改变转子励磁的相位时，由转子电流产生的转子磁场在气隙空间的位臵上有一个位移，这就改变了发电机电势与电网电压相量的相对位移，也就改变了电机的功率角。这说明电机的功率角也可以进行调节。所以交流励磁不仅可调节无功功率，还可以调节有功功率。交流励磁电机之所以有这么多优点，是因为它采用的是可变的交流励磁电流。但是，实现可变交流励磁电流的控制是比较困难的，本章的主要内容讲述一种基于定子磁链定向的矢量控制策略，该控制策略可以实现机组的变速恒频发电而且可以实现有功无功的独立解耦控制，当前的主流双馈风力发电机组均是采用此种控制策略。一、双馈电机的基本工作原理设双馈电机的定转子绕组均为对称绕组，电机的极对数为p，根据旋转磁场理论，当定子对称三相绕组施以对称三相电压，有对称三相电流流过时，会在电机的 n称为同步转速，它与电网频率气隙中形成一个旋转的磁场，这个旋转磁场的转速 1

双馈风力发电机工作原理.docx

我们通常所讲的双馈异步发电机实质上是一种绕线式转子电机，由于其定、转子都能向电网馈电，故简称双馈电机。双馈电机虽然属于异步机的范畴，但是由于其有独立的励磁绕组，可以像同步电机一样施加励磁，调节功率因数，所以又称为交流励磁电机，也有称为异步化同步电机。同步电机由于是直流励磁，其可调量只有一个电流的幅值，所以同步电机一般只能对无功功率进行调节。交流励磁电机的可调量有三个：一是可调节励磁电流幅值；二是可改变励磁频率；三是可改变相位。这说明交流励磁电机比同步电机多了两个可调量，通过改变励磁频率，可改变电机的转速，达到调速的目的。这样，在负荷突变时，可通过快速控制励磁频率来改变电机转速，充分利用转子的动能，释放或者吸收负荷，对电网扰动远比常规电机小。改变转子励磁的相位时，由转子电流产生的转子磁场在气隙空间的位置上有一个位移，这就改变了发电机电势与电网电压相量的相对位置，也就改变了电机的功率角。这说明电机的功率角也可以进行调节。所以交流励磁不仅可以调节无功功率，也可以调节有功功率。双馈电机的定转子绕组均为对称绕组，电机的极对数为p, 根据旋转磁场理论，当定子对称三相绕组施以对称三相电压，有对称三相电流流过时，会在电机的气隙中形成一个旋转的磁场，这个旋转磁场的转速 n 1称为同步转速，它与电网频率 f 1及电机的极对数 p 的关系如下：

n160 f 1 P 同样在转子三相对称绕组上通入频率为 f 2的三相对称电流，所产生的旋转磁场相对于转子本身的旋转速度为： n260 f 2 P 由上式可知，改变频率 f 2，即可改变 n 2, 而且若改变通入转子三相电流的相序，还可以改变此转子旋转磁场的转向。因此，若设 n1为对应于电网频率为 50Hz 时双馈发电机的同步转速，而 n 为电机转子本身的旋转速度，则只要维持 n±n2=n1=常数，则双馈电机定子绕组的感应电势，如同在同步发电机时一样，其频率将始终维持为 f 1不变。 n±n2=n1=常数 n1n S 双馈电机的转差率n1，则双馈电机转子三相绕组内通入的电流频率应为： Pn 2P（ n1n） Pn1n1n f 2 6060n1sf 1 60 根据上式表明：在异步电机转子以变化的转速转动时，只要在转子的三相对称绕组中通入转差频率（即 f 1S）的电流，则在双馈电机的定子绕组中就能产生50Hz 的恒频电势。所以根据上述原理，只要控制好转子电流的频率就可以实现变速恒频发电了。根据双馈电机转子转速的变化，双馈发电机可有以下三种运行状态：（1）亚同步运行状态。在此种状态下 n

电动机的基本结构及工作原理

电动机的基本结构及工作原理交流电机分异步电机和同步电机两大类。异步电机一般作电动机使用，拖动各种生产机械作功。同步电机分分为同步发电机和同步电动机两类。根据使用电源不同，异步电机可分为三相和单相两种型式。一、异步电动机的基本结构三相异步电动机由定子和转子两部分组成。因转子结构不同又可分为三相笼型和绕线式电机。 1、三相异步电动机的定子：定子主要由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。定子的作用是通入三相对称交流电后产生旋转磁场以驱动转子旋转。定子铁心是电动机磁路的一部分，为减少铁心损耗，一般由0.35～0.5mm厚的导磁性能较好的硅钢片叠成圆筒形状，安装在机座内。定子绕组是电动机的电路部分，安嵌安在定子铁心的内圆槽内。定子绕组分单层和双层两种。一般小型异步电机采用单层绕组。大中型异步电动机采用双层绕组。机座是电动机的外壳和支架，用来固定和支撑定子铁心和端盖。电机的定子绕组一般采用漆包线绕制而成，分三组分布在定子铁心槽内（每组间隔120O），构成对称的三相绕组。三相绕组有6个出线端，其首尾分别用U1、U2；V1、V2；W1、W2表示，连接在电机机壳上的接线盒中，一般3KW以下的电机采用星形接法（Y接），3KW以上的电机采用三角形接法（△接）。当通入电机定子的三相交流电相序改变后，因定子的旋转磁场方向改变，所以电机的转子旋转方向也改变。

2、三相异步电动机的转子：转子主要由转子铁心、转子绕组和转轴三部分组成。转子的作用是产生感应电动势和感应电流，形成电磁转矩，实现机电能量的转换，从而带动负载机械转动。转子铁心和定子、气隙一起构成电动机的磁路部分。转子铁心也用硅钢片叠压而成，压装在转轴上。气隙是电动机磁路的一部分，它是决定电动机运行质量的一个重要因素。气隙过大将会使励磁电流增大，功率因数降低，电动机的性能变坏；气隙过小，则会使运行时转子铁心和定子铁心发生碰撞。一般中小型三相异步电动机的气隙为0.2～1.0mm，大型三相异步电动机的气隙为1.0～1.5mm。三相异步电动机的转子绕组结构型式不同，可分为笼型转子和绕线转子两种。笼型转子绕组由嵌在转子铁心槽内的裸导条（铜条或铝条）组成。导条两端分别焊接在两个短接的端环上，形成一个整体。如去掉转子铁心，整个绕组的外形就像一个笼子，由此而得名。中小型电动机的笼型转子一般都采用铸铝转子，即把熔化了的铝浇铸在转子槽内而形成笼型。大型电动机采用铜导条；绕线转子绕组与定子绕组相似，由嵌放在转子铁心槽内的三相对称绕组构成，绕组作星形形联结，三个绕组的尾端连结在一起，三个首端分别接在固定在转轴上且彼此绝缘的三个铜制集电环上，通过电刷与外电路的可变电阻相连，用于起动或调速。 3、三相异步电动机的铭牌：每台电动机上都有一块铭牌，上面标注了电动机的额定值和基本技术数据。铭牌上的额定值与有关技术数据是正确选择、使用和检修电动机的依据。下面对铭牌中和各数据加以说明：型号异步电动机的型号主要包括产品代号、设计序号、规格代号和特

双速电机

双速电机的变速原理是: 电机的变速采用改变绕组的连接方式，也就是说用改变电机旋转磁场的磁极对数来改变它的转速。如你单位的双速电机(风机),平时转速低,有时风机就高速转，主要是通过外部控制线路的切换来改变电机线圈的绕组连接方式来实现。 1、在定子槽内嵌有两个不同极对数的共有绕组，通过外部控制线路的切换来改变电机定子绕组的接法来实现变更磁极对数； 2、在定子槽内嵌有两个不同极对数的独立绕组； 3、在定子槽内嵌有两个不同极对数的独立绕组，而且每个绕组又可以有不同的联接。三相异步电动机维护说明一、概述：新乡市新电电机有限公司主要生产振动电机、制动电机、力矩电机、变频调速电机、多速电机、普通Y系列电机等几大系列，同时开发定做各种电压、频率、绝缘等级、防护等级等非标异型电机。二、使用条件：环境空气温度：-15℃～+40℃ 相对湿度：小于90%25℃ 海拔高度：不超过1000m 电源频率：50H z 电压：380V 工作方式：S I连续注：特殊电机以铭牌为准接法：3K W及以下Y接法；4K W及以上△接法特殊电机以铭牌为准。绝缘等级：B级或F级三、安装前的准备： 1、电动机安装前应检查是否完整无损，有无受潮的迹象。 2、安装前应小心清除电机上的尘土及轴伸的防锈层。 3、检查电动机的铭牌数据是否符合要求。 4、仔细检查电动机在运输过程中，有无变形损坏，紧固件是否松动脱落，试用手转动电动机轴是否灵活。 5、安装前应检查电动机是否漏电，如有此现象应立即妥善处理。 6、用500V兆欧表测量绝缘电阻，其值不应低于0.5兆欧，否则应对定子绕组进行干燥处理。干燥处理的温度不允许超过120℃。四：电动机的安装 1、电动机允许用联轴器、正齿轮及皮带轮传动，但对4K W以上的2极电动机和30K W以上4极电动机不宜采用皮带传动。如选用小皮带轮，可扩大三角皮带的传动范围。双轴伸电动机的风扇端，仅允许用联轴器传动。 2、采用皮带传动时，电动机轴中心线与负载轴中心线平行且要求皮带中心线与轴中心线垂直；采用联轴器传动时，电动机轴中心线与负载轴中心线应重合。 3、对立式安装的电动机，轴伸除皮带轮或相当与普通皮带轮负荷外不允许再带其它任

项目六双速电动机控制系统的安装解析

项目六双速电机控制电路安装一、工作场景某型号机床变速运行采用2Y /△接法双速电动机变极调速，请按照电气图纸完成双速电动机变极调速控制电路的安装与调试。二、能力目标知识目标 1．了解三项异步电动机变极调速原理； 2．掌握双速电机控制电路的原理。技能目标 1．学会正确安装调试双速电机控制电路； 2．学会排查双速电机控制电路的故障。情感目标 1．培养学生学习兴趣和探索精神； 2．培养学生的技能规范和专业素养。三、项目描述根据三相异步电动机的转速公式n=(1-s)60f/p ，可知电动机的转速可通过改变极对数p 、转差率s 和电源频率f 三种范式实现。双速电机属于异步电动机变极调速，是通过改变定子绕组的连接方法达到改变定子旋转磁场磁极对数，从而改变电动机的转速。2Y /△接法双速电动机变极调速通过控制外部控制线路的切换来改变电机线圈的绕组连接方式来实现。本项目采用继电-接触器控制方式即可实现变极调速运行控制。双速电机的外形结构和绕组连接图如图6-1(a)、(b)所示。 U2 U1V2 U2 W2 W1 L1 V1 L2 L3 V2 L3 L1U1V1 W1 W2

(a) 外形结构 (b) 三角形(低速)与双星形(高速)接法图6-1 双速电动机的外形结构和绕组连接图四、使用材料、工具表6-1 工具、仪表及器材五、项目实施第一步熟悉双速电机控制电路（90分钟）双速电机控制电路如图6-2所示。图中，按钮SB2和SB1分别控制电动机起动运行和停止，KM1、KM3控制电动机低速运行接触器，KM2 、KM3控制电动机高速运行接触器，KT为断电延时时间继电器，低压断路器QF为电源开关，熔断器FU和热继电器FR别作短路和过载保护用。

【CN209419333U】一种新型无刷电机绕线骨架【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920388132.4 (22)申请日 2019.03.26 (73)专利权人浙江融兴电动科技有限公司地址 311100 浙江省杭州市余杭区南公河路1号6幢202室 (72)发明人黄光欣　李荣贵　赵志强　李国锋　 (74)专利代理机构杭州中利知识产权代理事务所(普通合伙) 33301 代理人周中普 (51)Int.Cl. H02K 1/18(2006.01) H02K 1/20(2006.01) H02K 1/14(2006.01) H02K 3/46(2006.01) (54)实用新型名称一种新型无刷电机绕线骨架(57)摘要本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种新型无刷电机绕线骨架。包括塑料骨架和固定在塑料骨架上的定子铁芯，塑料骨架包括中间圆筒、前部端板、后部端板，前部端板和后部端板分别固定在中间圆筒的前后两端，中间圆筒内壁上以圆形阵列的方式设置数件径向绕线架，径向绕线架内设置贯穿定子铁芯外壁的径向槽；圆筒形的定子铁芯内壁以圆形阵列的方式设置数件径向铁芯块，径向铁芯块插入径向槽内。定子铁芯为一体化设计，可以减少漏磁问题，通过径向绕线架包裹住径向铁芯块，可以有效的保护线圈，使得本产品稳定性更好，通过在径向铁芯块上设置中部圆弧铁片，还可以增加电机输出效率。通过设置轴向孔，可以起到对定子铁芯散热的作用。权利要求书1页说明书3页附图7页CN 209419333 U 2019.09.20 C N 209419333 U

权　利　要　求　书1/1页CN 209419333 U 1.一种新型无刷电机绕线骨架，包括塑料骨架（1）和固定在塑料骨架（1）上的定子铁芯（2），其特征在于：塑料骨架（1）包括中间圆筒（11）、前部端板（12）、后部端板（13），圆筒形的定子铁芯（2）内壁紧贴中间圆筒（11）外壁进而固定，前部端板（12）和后部端板（13）分别固定在中间圆筒（11）的前后两端，通过前部端板（12）和后部端板（13）用于轴向固定定子铁芯（2），中间圆筒（11）内壁上以圆形阵列的方式设置数件径向绕线架（14），径向绕线架（14）内设置贯穿定子铁芯（2）外壁的径向槽（141）；圆筒形的定子铁芯（2）内壁以圆形阵列的方式设置数件径向铁芯块（21），径向铁芯块（21）插入径向槽（141）内。 2.根据权利要求1所述的一种新型无刷电机绕线骨架，其特征在于：径向绕线架（14）内设置径向槽（141）后径向绕线架（14）的壁厚≤0.4mm。 3.根据权利要求1或2所述的一种新型无刷电机绕线骨架，其特征在于：定子铁芯（2）的外壁上设置轴向的外壁凹槽（22）。 4.根据权利要求1所述的一种新型无刷电机绕线骨架，其特征在于：径向铁芯块（21）靠中间侧设置中部圆弧铁片（211）。 2

双馈发电机原理讲解

一．双馈发电机原理讲解二．风力发电机的主要类型 1．异步发电机 ●笼鼠式异步发电机特点：应用于早期的风力发电机，离网型的小型发电机，结构简单，性能稳定，成本低。缺点：并网运行时，转速必须超过同步转速，在风速较小的时候效率很差。一般做成大小两个发电机，或者改变定子绕组以改变同步转速，按照风速段转换。 ●绕线转子异步发电机特点：转子绕组外接电阻，在风速变化的时候，改变外接电阻的大小以控制输出的功率。风速大的时候多余的能量可以消耗在转子电阻上。 ●双馈异步发电机特点：使用双馈变频器对转子进行交流励磁，随着转子物理转速的变化，改变交流励磁的交流电的频率，幅值，相序以及相位，以使定子输出的电压幅值和电流频率保持恒定，同时可以向电网输出感性或容性的无功。 2．同步发电机 ●永磁同步发电机特点：转子由永磁材料制成，结构简单，不易损坏和维护方便，容量可以做到很大。转子可以做成很多级，这样可以使其同步转速降低，配合全功率变流器，在低风速的时候也可以发电。一般用于海上风机。 ●直流励磁同步发电机特点：现在的水力和火力发电机组使用的形式，转子由直流励磁，改变励磁电流的大小，可以调节输出的功率大小和因数。

双馈发电机工作原理

双馈发电机工作原理双馈风力发电机是时下应用比较广泛的风机，它的特殊之处在于其定子绕组和转子绕组都直接或间接地与电网相连，定子侧绕组产生的工频交流电直接馈入电网，转子侧的功率通过整流逆变装置上网。与一般的异步发电机相比，双馈风机允许发电机转速在一定范围内波动，因为转子侧（相当于励磁绕组）中电流的大小和频率可以通过整流逆变装置进行调节，从而在转速发生变化的情况下，维持定子侧输出功率频率的恒定。暂态建模资料摘要随着风力发电并网容量的快速增加，风电接入对电网运行性能的影响越加明显。联网运行双馈感应风电机组的运行特性对电网的安全稳定运行有着重要的影响。本文对联网运行双馈感应风电机组的仿真建模、运行控制及模型的有效性进行了研究分析，主要包括以下内容：分析了两相同步旋转坐标系下双馈感应风电机组数学模型的特点，建立了双馈感应风电机组联网运行电磁暂态模型，对不同运行条件下双馈感应风电机组的运行特性进行了仿真模拟，深入了解了双馈感应风电机组的联网运行特性。建立了联网运行双馈感应风电机组运行控制策略，在此基础上，构建了控制系统传递函数模型，分析了PI控制器参数选择对控制系统性能的影响，提出了PI控制器参数设置的方法。提出了电网发生对称性故障时双馈感应风电机组的短路电流计算简化模型，为评估双馈感应风电机组短路对电网继电保护装置的影响提供了有效的计算模型。设计了风电机组联网短路试验方案，分析了短路试验数据识别出风电机组厂家未提供的风电机组撬杠保护动作值，并仿真重现了风电机组联网短路试验，仿真数据与试验数据相吻合，验证了所构建系统模型和仿真系统的有效性。研究现状由于风能是一种随即性很强的一种能源，不能像火力发电、水力发电那样可以预先调度，因此大规模的风力发电的接入对电网的经济、安全、稳定运行带来了诸多不利的影响，对系统调频、调压、调峰带来了困难。同时由于风电机组大多包含有对运行条件要求很高的电力电子变流器，在一些运行方式下电网的扰动对风电机组的正常运行也会带来一定的影响，严重时可能会引起风电机组跳闸，造成电网功率大幅波动，威胁着电网的运行安全，而从系统持续运行的角度考虑，通常希望风电机组具有一定的故障穿越能力，能够在一定的故障情况下持续联网运行，因此对联网运行风电机组的运行特性，需要进行深入的研究。目前联网运行的风电机组可分为恒速恒频风电机组(CSCF)及变速恒频风电机组(VSCF)两种，恒速恒频风电机组是指在发电过程中保持转速不变的风电机组，所采用的发电机主要是同步发电机及鼠笼式感应发电机，前者运行于同步转速，

双速电机接线图及控制原理分析

双速电机接线图及控制原理分析一、双速电机控制原理调速原理根据三相异步电动机的转速公式：n1=60f/p 三相异步电动机要实现调速有多种方法，如采用变频调速（YVP变频调速电机配合变频器使用），改变励磁电流调速（使用YCT电磁调速电机配合控制器使用，可实现无极调速），也可通过改变电动机变极调速，即是通过改变定子绕组的连接方法达到改变定子旋转磁场磁极对数，从而改变电动机的转速。根据公式；n1=60f/p可知异步电动机的同步转速与磁极对数成反比，磁极对数增加一倍，同步转速n1下降至原转速的一半，电动机额定转速n也将下降近似一半，所以改变磁极对数可以达到改变电动机转速的目的（这也是常见的2极电机同步转速为3000rpm,4极电机同步转速1500rpm,6极电机同步转速1000rpm等）。这种调速方法是有级的，不能平滑调速，而且只适用于鼠笼式电动机，这就是双速电机的调速原理。下图介绍的是最常见的单绕组双速电动机，转速比等于磁极倍数比，如2极／4极、4级／8极，从定子绕组△接法变为YY接法，磁极对数从p＝2变为p=1。 ∴转速比＝2／1＝2 二、控制电路分析（双速电机接线图如下图）

1、合上空气开关QF引入三相电源 2、按下起动按钮SB2，交流接触器KM1线圈回路通电并自锁，KM1主触头闭合，为电动机引进三相电源，L1接U1、L2接V1、L3接W1;U2、V2、W2悬空。电动机在△接法下运行，此时电动机p=2、n1＝1500转／分。 3、FR1、FR2分别为电动机△运行和YY运行的过载保护元件。 4、若想转为高速运转，则按SB3按钮，SB3的常闭触点断开使接触器KM1线圈断电，KM1主触头断开使U1、V1、W1与三相电源L1、L2、L3脱离。其辅助常闭触头恢复为闭合，为KM2线圈回路通电准备。同时接触器KM2线圈回路通电并自锁，其常开触点闭合，将定子绕组三个首端U1、V1、W1连在一起，并把三相电源L1、L2、L3引入接U2、V2、W2，此时电动机在YY接法下运行，这时电动机p=1，n1＝3000转／分。KM2的辅助常开触点断开，防KM1误动。 5、此控制回路中SB2的常开触点与KM1线圈串联，SB2的常闭触点与KM2线圈串联，同样SB3按钮的常闭触点与KM1线圈串联，SB3的常开于KM2线圈串联，这种控制就是按钮的

双馈发电机原理讲解完整版

双馈发电机原理讲解 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

一．双馈发电机原理讲解二．风力发电机的主要类型 1．异步发电机笼鼠式异步发电机特点：应用于早期的风力发电机，离网型的小型发电机，结构简单，性能稳定，成本低。缺点：并网运行时，转速必须超过同步转速，在风速较小的时候效率很差。一般做成大小两个发电机，或者改变定子绕组以改变同步转速，按照风速段转换。绕线转子异步发电机特点：转子绕组外接电阻，在风速变化的时候，改变外接电阻的大小以控制输出的功率。风速大的时候多余的能量可以消耗在转子电阻上。双馈异步发电机特点：使用双馈变频器对转子进行交流励磁，随着转子物理转速的变化，改变交流励磁的交流电的频率，幅值，相序以及相位，以使定子输出的电压幅值和电流频率保持恒定，同时可以向电网输出感性或容性的无功。 2．同步发电机永磁同步发电机特点：转子由永磁材料制成，结构简单，不易损坏和维护方便，容量可以做到很大。转子可以做成很多级，这样可以使其同步转速降低，配合全功率变流器，在低风速的时候也可以发电。一般用于海上风机。直流励磁同步发电机特点：现在的水力和火力发电机组使用的形式，转子由直流励磁，改变励磁电流的大小，可以调节输出的功率大小和因数。

三．双馈异步发电机原理 1．旋转磁场旋转磁场就是一种极性和大小不变，且以一定转速旋转的磁场。从理论分析和实践证明，在对称三相绕组中流过对称三相交流电时会产生这种旋转磁场。三相对称绕组就是三个外形、尺寸、匝数都完全相同、首端彼此互隔120o 、对称地放置到定子槽内的三个独立的绕组由电网提供的三相电压是对称三相电压，由于对称三相绕组组成的三相负载是对称三相负载，每相负载的复阻抗都相等，所以，流过三相绕组的电流也必定是对称三相电流。 2．旋转磁场的转速和转向以异步电动机为例，说明旋转磁场的转速和方向同励磁电流的关系。 ① ωt=0 o 时，合成磁场方向：向下 ② ωt=60o 时，合成磁场方向顺时针转过60o 。 ③ωt=120o 时，合成磁场方向顺时针又转过60o ，共120 o 。 ④ωt= 180o 时，合成磁场方向顺时针又转过60o ，共180 o 。当三相对称电流通入三相对称绕组，必然会产生一个大小不变，且在空间以一定的转速不断旋转的旋转磁场。一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°。则一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°。则160f n s =/P （转/分）旋转磁场的旋转方向由通入三相绕组中的电流的相序决定的。即当通入三相对称绕组的对称三相电流的相序发生改变时，即将三相电源中任意两相绕组接线互换，旋转磁场就会改变方向。 3．变速恒频发电原理 () () ?-=?-==240sin 120sin sin t I i t I i t I i m C m B m A ωω ω

无刷电机烧线断线重绕一贴通一贴搞定无刷电机重绕

声明：本帖不为商业目的，只为各位魔友能够通过本帖修复完善各自的无刷电机，所以部分引用了论坛魔友的经验和照片，只为更好的服务各位摩友，如有引用请理解基础知识 1、模型无刷电机是什么类型的电机无刷电机输入是直流，工作是交流，属于无刷直流电机之三相无感（感应器-霍尔）电机。 -------------------------------------------------------------------------- 4月12日更新模型无刷电机工作结构本质上是三相交流电机，但是电机特性却与直流电机类似，所以我们称呼为无刷直流电机。桥式电路结构，普遍使用分数槽集中绕组结构，除部分车模为有感电机以外，航模电机普遍为无感电机。 2、三角接法和星形（Y）接法三角接法：三根线头尾相接 1头+2尾，2头+3尾，3头+1尾星形接法：三根线尾尾相接三相尾部接在一起，其他3根线引出接电机绕线的顺序都是一样的，三角接法和星形接法只是最后接法不同而已！！！ -------------------------------------------------------------------- 2014-3-31更新详解三角接法与星形接法现代的无刷直流电机普遍采用星形绕法，但是模型无刷电机普遍采用三角绕法例如：一台2212 1400KV电机（默认三角绕法）改用星形绕法，转速将变为1400除以得出808KV，并且该电机在12V电压下工作功率大为降低，如要实现之前功率，相近。同样的，一台星形绕法的无刷电机，如需要保持转速和功率不变，在改为三角绕法后，需要降低电压倍使用，否则极易烧坏电机。星形绕法的特点：效率更高、匝数更少、其他数据一样情况下工作电压更高三角绕法的特点：匝数更多，其他数据一样的情况下工作电压更低实际运用：1、3S电机改6S电机，最简单的办法就是将三角绕法改为星形绕法即可。 --------------------------------------------------------------------------- 2014-4-12日更新总体上，Y星接法（也就是星型接法）在效率上优于封闭接法（也就是三角接法），但是因为方便工业生产的关系，模型大量使用三角接法。 3、线径、股数、匝数线径：漆包线直径（一般是包括漆皮的）股数：绕线时多股线一起绕的根数匝数：每个电极上所绕的圈数 *4*13圈（线径*股数*匝数） T：匝数 (12 KB, 下载次数: 111) 4、绕线顺和逆定子尾部朝下，上面朝天。顺：绕线顺时针逆：绕线逆时针 5、在一定条件前提下，影响转速的因素在磁钢和定子不变的情况下，匝数是影响无刷电机转速的最大因素。总体规律是匝数越多，转速越慢；匝数越少，转速越快。 6、槽满率在电机电极上所绕线圈与最大极限所能绕进去的线圈的比例。在磁钢强度前提下，槽满率越高，功率更大；槽满率越低，功率越小。 7、绕线图全系列无刷电机绕线图 8、2204-2826系列无刷电机绕线数据表格（股数、匝数） 9、12N14P的含义 12极（线圈的定子）14片磁钢的电机。

双馈发电机原理讲解

特点：转子由永磁材料制成，结构简单，不易损坏和维护方便，容量可以做到很大。转子可以做成很多级，这样可以使其同步转速降低，配合全功率变流器，在低风速的时候也可以发电。一般用于海上风机。直流励磁同步发电机特点：现在的水力和火力发电机组使用的形式，转子由直流励磁，改变励磁电流的大小，可以调节输出的功率大小和因数。三．双馈异步发电机原理 1．旋转磁场旋转磁场就是一种极性和大小不变，且以一定转速旋转的磁场。从理论分析和实践证明，在对称三相绕组中流过对称三相交流电时会产生这种旋转磁场。三相对称绕组就是三个外形、尺寸、匝数都完全相同、首端彼此互隔120o 、对称地放置到定子槽内的三个独立的绕组由电网提供的三相电压是对称三相电压，由于对称三相绕组组成的三相负载是对称三相负载，每相负载的复阻抗都相等，所以，流过三相绕组的电流也必定是对称三相电流。 2．旋转磁场的转速和转向 () () ?-=?-==240sin 120sin sin t I i t I i t I i m C m B m A ωωω

无刷直流电动机简介和基本工作原理

无刷直流电动机简介和基本工作原理无刷直流电动机简介和基本工作原理无刷直流电动机简介直流无刷电机 : 又称“无换向器电机交一直一交系统”或“直交系统” 。是将交流电源整流后变成直流，再由逆变器转换成频率可调的交流电, 但是, 注意此处逆变器是工作在直流斩波方式。无刷直流电动机Brushless Direct Current Motor ,BLDC, 采用方波自控式永磁同步电机,以霍尔传感器取代碳刷换向器, 以钕铁硼作为转子的永磁材料; 产品性能超越传统直流电机的所有优点, 同时又解决了直流电机碳刷滑环的缺点, 数字式控制, 是当今最理想的调速电机。无刷直流电动机具有上述的三高特性, 非常适合使用在24 小时连续运转的产业机械及空调冷冻主机、风机水泵、空气压缩机负载; 低速高转矩及高频繁正反转不发热的特性，更适合应用于机床工作母机及牵引电机的驱动; 其稳速运转精度比直流有刷电机更高, 比矢量控制或直接转矩控制速度闭环的变频驱动还要高, 性能价格比更好, 是现代化调速驱动的最佳选择。基本工作原理无刷直流电动机由同步电动机和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。同步电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。而转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等等无刷直流电动机的位置传感器编码使通电的两相绕组合成磁场轴线位置超前转子磁场轴线位置，所以不论转子的起始

航模全系列无刷电机绕线方法详解

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航模全系列无刷电机绕线方法详解 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- --- 一模型无刷电机是无刷电机输入是直流，工作是交流，属于无刷直流电机之三相无感（感应器-霍尔）电机。二 N和P搭配的规律N：电机绕组槽 P：磁钢 1、N必须是3的倍数，P必须是偶数（磁钢必须是成对的，所以必须是偶数）。 2、N数越小，最高转速越高。比如9N12P电机最高转速肯定高于12N14P，反之亦然。 3、P数越小，最高转速越高。例如12N10P的最高转速肯定高于12N16P，反之亦然。 4、N比P大，则相对转速更高。9N6P最高转速肯定高于9N12P，反之亦然。 5、同样的N，P越大扭力越强。扭力，12N16P大于12N14P大于12N10P。 6、一般情况下，N和P之间不能整除，比如12N6P，但是内转子有大量的12N4P结构，使用分布绕组。三三角接法和星形（Y）接法三角接法：三根线头尾相接 1头+2尾，2头+3尾，3头+1尾星形接法：三根线尾尾相接三相尾部接在一起，其他3根线引出接电机绕线的顺序都是一样的，三角接法和星形接法只是最后接法不同而已！！！ -------------------------------------------------------------------- 详解三角接法与星形接法现代的无刷直流电机普遍采用星形绕法，但是模型无刷电机普遍采用三角绕法？例如：一台2212 1400KV电机（默认三角绕法）改用星形绕法，转速将变为1400除以得出808KV，并且该电机在12V电压下工作功率大为降低，如要实现之前功率，需要提高电压到12V*=21V，在21V电压下和之前的功率相近。同样的，一台星形绕法的无刷电机，如需要保持转速和功率不变，在改为三角绕法后，需要降低电压倍使用，否则极易烧坏电机。星形绕法的特点：效率更高、匝数更少、其他数据一样情况下工作电压更高三角绕法的特点：匝数更多，其他数据一样的情况下工作电压更低实际运用：3S电机改6S电机，最简单的办法就是将三角绕法改为星形绕法即可。总体上，Y星接法（也就是星型接法）在效率上优于封闭接法（也就是三角接法），但是因为方便工业生产的关系，模型大量使用三角接法。四线径、股数、匝数线径：漆包线直径（一般是包括漆皮的）股数：绕线时多股线一起绕的根数匝数：每个电极上所绕的圈数 *4*13圈（线径*股数*匝数） T：匝数绕线顺和逆定子尾部朝下，上面朝天。顺：绕线顺时针

双馈发电机原理讲解

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图文讲解无刷直流电机的工作原理

图文讲解无刷直流电机的工作原理电动无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成导读：,是一种典型的机电一体化产品。同三相异步电动机十分相似。它的应用非常广泛，,机的定子绕组多做成三相对称星形接法在很多机电一体化设备上都有它的身影。什么是无刷电机？无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。由于无刷所以不会像变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另直流电动机是以自控式运行的，加启动绕组，也不会在负载突变时产生振荡和失步。中小容量的无刷直流电动机的永磁体，稀土永磁无刷电动机的体积比材料。因此，现在多采用高磁能级的稀土钕铁硼（Nd-Fe-B）同容量三相异步电动机缩小了一个机座号。 . . . 无刷直流电动机是采用半导体开关器件来实现电子换向的，即用电子开关器件代替传无换向火花、机械噪声低等优点，广泛应用于统的接触式换向器和电刷。它具有可靠性高、高档录音座、录像机、电子仪器及自动化办公设备中。无刷直流电动机由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感

器等组成。位置传感按转子（即检测转子磁极相对定子绕组的位位置的变化，沿着一定次序对定子绕组的电流进行换流按并在确定的位置处产生位置传感信号，经信号转换电路处理后去控制功率开关电路，置，定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开。一定的逻辑关系进行绕组电流切换）关电路提供。位置传感器有磁敏式、光电式和电磁式三种类型。采用磁敏式位置传感器的无刷直流电动机，其磁敏传感器件（例如霍尔元件、磁敏二极管、磁敏诂极管、磁敏电阻器或专用集成电路等）装在定子组件上，用来检测永磁体、转子旋转时产生的磁场变化。采用光电式位置传感器的无刷直流电动机，在定子组件上按一定位置配置了光电传感器件，转子上装有遮光板，光源为发光二极管或小灯泡。转子旋转时，由于遮光板的作用，定子上的光敏元器件将会按一定频率间歇间生脉冲信号。（例是在定子组件上安装有电磁传感器部件采用电磁式位置传感器的无刷直流电动机，谐振电路等），当永磁体转子位置发生变化时，电磁效应将如耦合变压器、接近开关、LC 使电磁传感器产生高频调制信号（其幅值随转子位置而变化）。看看这个工程师怎么说？ . . . 首先给大家复习几个基础定则：左手定则、右手定则、右手螺旋定则。别懵逼，我下面会给大家解释。简单说就是磁场中的载流导体，会受到这个是电机转动受力分析的基础，左手定则，力的作用。